Как установить и рассчитать регистры отопления: теория и практика

Регистр отопления – водо-воздушный трубчатый теплообменник, используемый в качестве отопительного прибора в системах водяного отопления в жилых и нежилых помещениях. Регистры конструктивно проще и дешевле радиаторов отопления, они надежны и неприхотливы в работе, доступны для самостоятельного изготовления. Однако для достижения высокой эффективности системы отопления необходимо правильно рассчитать, подобрать и смонтировать регистры. Эти вопросы подробно рассмотрены в данной статье.

Регистры отопления – простое и доступное решение для отопления домов и нежилых помещений

Виды регистров отопления

Конструктивно все регистры отопления являются простыми трубчатыми теплообменниками типа «вода-воздух», которые отдают тепло за счет конвекции (в меньшей степени) и излучения (в большей степени). Однако на практике реализация функций этих приборов может достигаться различными путями, что обуславливает различие в конструкции регистров и материалах изготовления, способах соединения и подключения, дополнительному функционалу и т.д.

По форме и конструкции

Существует два основных конструктивных типа регистров отопления:

• Секционные;
• Змеевиковые (S-образные).

Типы регистров отопления

Секционный регистр отопления состоит из ряда параллельных труб (от 2 до 5) одинакового диаметра, заваренных с торцов, и соединенных друг с другом поперечными перемычками из труб меньшего диаметра. Эта конструкция наиболее проста в изготовлении, однако она обладает невысокими эстетическими качествами. Соединение труб в регистрах данного типа может осуществляться двумя способами:

• Колонка – перемычки расположены с обеих сторон всех труб;
• Нитка – по одной перемычке между каждой парой труб (создается один непрерывный поток теплоносителя).

Способы соединения труб в приборах секционного типа

Змеевиковый регистр отопления состоит из ряда параллельных труб, соединенных торцевыми полукруглыми перемычками того же диаметра. Также змеевик может изготавливаться из одной трубы путем ее гибки – обычно этот способ используется для производства полотенцесушителей и регистров малых размеров.

По способу подключения

Регистры могут подключаться к системе отопления тремя способами:

• Диагональное подключение – ввод в верхней точке, вывод в нижней точке, вода проходит по всему регистру, чем достигается наибольшая теплоотдача и эффективность всего прибора;
• Нижнее подключение – ввод и вывод расположены снизу, эффективность регистра понижается, однако такое подключение позволяет улучшить эстетические качества конструкции;
• Верхнее подключение – ввод и вывод расположены сверху, такое подключение наименее эффективно, оно используется только в случае крайней необходимости.

Наиболее эффективная схема подключения регистра отопления (диагональная)

По материалу изготовления

Приборы изготавливаются из различных материалов:

• Стальные трубы гладкие и с оребрением – стандартные электросварные или бесшовные трубы с покрытием (цинковым) или без него;
• Чугунные трубы гладкостенные и с оребрением – специальные трубы, обладающие увеличенной площадью поверхности;
• Трубы круглого сечения и профильные из нержавеющей стали;
• Трубы круглого сечения и профильные из цветных металлов – меди, алюминия.

Наиболее часто используются гладкостенные трубы диаметром 48 – 159 мм из стали различных марок, легко поддающиеся сварке и механической обработке (именно такие регистры чаше встречаются в продаже). Реже находят применение регистры из нержавеющей трубы, обычно они изготавливаются гнутьем без применения сварки. Чугунные регистры также находят относительно небольшое применение, так как они тяжелы, имеют невысокие эстетические качества и практически не поддаются ремонту. Регистры из цветных металлов наиболее дорогие и находят ограниченное применение в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокие эстетические качества помещения.

Регистр отопления из трубы с оребрением

По функционалу

Основная масса регистров не имеет дополнительного функционала – это простые трубы, в которых могут быть предусмотрены кран Маевского, кран для очистки от отложений, штуцеры для отвода горячей воды и т.д. Но некоторое распространение получили автономные передвижные отопительные приборы, выполненные в виде регистров со встроенными электронагревателями. Такие приборы являются интересным решением для отопления хозяйственных построек, гаражей, производственных и иных нежилых помещений.

Расчет регистров отопления

При расчете количества, типа и расположения регистров в помещении необходимо учитывать массу параметров: климат региона, объем помещения, высоту потолков, площадь внешних стен и их ориентация относительно сторон горизонта, этажность здания и расположение помещения относительно других отапливаемых/неотапливаемых помещений, наличие и площадь окон и дверей, теплотехнические характеристики здания (материал стен, наличие теплоизолятора) и т.д. Точные расчеты производятся соответствующими специалистами, однако для частного домостроения достаточно воспользоваться приблизительной оценкой.

Для расчета тепловой мощности, которой должны обладать регистры, необходимо воспользоваться данными о тепловых потерях помещения. Тепловые потери считаются на квадратный метр площади помещения, в среднем они имеют следующие значения:

• Комната с одной внешней стеной и одним окном – около 100 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и одним окном – около 120 Вт/кв. м;
• Комната с двумя внешними стенами и двумя окнами – около 130 Вт/кв. м.

Для компенсации потерь тепловая мощность отопительных приборов должна быть на 20% (для северных регионов – на 40%) выше найденных значений.

Тепловая мощность прибора отопления рассчитывается по формуле:

где Q – тепловая мощность (Вт), K – коэффициент теплопередачи (Вт/(кв. м·°C), зависит от материала трубы, типа теплоносителя и некоторых конструктивных особенностей), F – площадь поверхности трубы (кв. м, для труб круглого сечения рассчитывается по формуле πdl, где π – 3,14, d – диаметр трубы и l – длины трубы), ∆t – разница температур, 0,9 – коэффициент для многорядных регистров (с числом рядов от 2 и выше), при расчете тепловой мощности одной трубы данный коэффициент не используется.

В домах малой этажности и площади разница температур в среднем составляет 60 – 70 °C, при этом коэффициент теплопередачи многорядных регистров из труб диаметром до 50 мм составляет 12,8 Вт/(кв. м·°C), из труб диаметром свыше 50 мм – 10,5 Вт/(кв. м·°C).

Разнообразие регистров отопления позволяет подобрать прибор для любых помещений и сооружений

Нетрудно посчитать, что теплопотери небольшой комнаты площадью 10 кв. м с одной внешней стеной и одним окном составляют около 1000 Вт – для такого помещения необходимы регистры с тепловой мощностью 1200 Вт. При наличии длинной стены с окном такую мощность можно получить от одного 4-рядного регистра длиной 3 м из труб диаметром 57 мм. Но чаще всего стены с окнами имеют малую длину, поэтому можно использовать один 4-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разумеется, можно подобрать и приборы с иными параметрами – они рассчитываются по указанной выше формуле, а при использовании покупных регистров следует использовать информацию из паспорта к прибору.

Особо следует указать, что змеевиковые регистры при одинаковых размерах обладают большей мощностью, чем секционные. Например, для указанного помещения подойдет змеевиковый 4-рядный регистр длиной 2,5 м из труб диаметром 57 мм или 3-рядный регистр длиной 1,5 м из труб диаметром 108 мм. Разница весьма ощутимая, она сказывается и на стоимости прибора.

Монтаж регистров отопления

При монтаже регистров отопления необходимо учитывать ряд рекомендаций общего характера:

• Регистры располагаются на стенах с окнами;
• Наиболее эффективно применение регистров в многотрубных системах отопления;
• Каждый регистр на входе и выходе должен иметь краны;
• В верхней точке регистра необходимо предусмотреть кран Маевского.

Основные типы систем отопления частного дома

Обычно регистры имеют большую массу, поэтому для них необходимо предусмотреть надежные крепления к стене с помощью стальных кронштейнов. Соединение с системой отопления может осуществляться сваркой, однако в ряде случаев удобнее воспользоваться резьбовыми соединениями. Приборы рекомендуется покрывать термостойкой краской, однако слой ее не должен быть слишком большим. В дальнейшем регистры отопления необходимо регулярно осматривать и в случае необходимости выполнять ремонт или замену.

Что такое регистр в системе отопления?

Регистр отопления – это специализированный прибор, без которого на самом деле не может работать ни одна система отопления.

Такой прибор устанавливают как на различных промышленных предприятиях, так и в жилых домах. Давайте же познакомимся с подобной техникой более детально, чтобы вы также могли подобрать его для собственной системы.

1 Что такое регистр отопления?

Регистр отопления – разновидность конструкций, применяемых в различных теплосетях. Данный прибор получают путем соединения ряда гладкоствольных труб посредством сварки.

Размещают такие трубы в основном горизонтально, используя короткие и обычно более тонкие боковые перемычки, по которым также проходит теплоноситель. Именно конструкция регистра лежит в основе различных видов современных радиаторов отопления.

1.1 Виды регистров отопления

Регистры для отопления бывают различных видов. Среди наиболее распространённых:

• алюминиевые. Производятся путем литья, считаются наиболее удачными для домашних систем. Единственный минус таких конструкций – их достаточно высокая стоимость для большинства потребителей. Однако же и расчет таких готовых конструкций максимально прост;
• стальные. Монтируется такой теплообменник в систему путем сварки. Стальные конструкции считаются золотой серединой между чугунными и алюминиевыми;
• чугунные. Наиболее просты в установке. При их монтаже используются фланцевые соединения. Как и алюминиевые или же стальные образцы, они достаточно устойчивы к коррозии, а также иным неблагоприятным факторам.

Регистры отопления из гладких труб

Помимо таких характеристик бывают регистры отопления также стационарными и переносными. Такие образцы представлены практически в каждой категории.

1.2 Где применяется?

Отопительные регистры применимы в основном в крупных промышленных или же жилых помещениях, в том числе, в коридорах и залах различного назначения, где использование обычных настенных радиаторов не дает возможности эффективно имеющуюся площадь отапливать. Могут они на промышленных предприятиях применяться как теплообменник.

Также востребованы они в частных домах, где имеется отопительная автономная система. Использование же их в обычных малометражных квартирах является редким решением ввиду громоздкости конструкции, а также ее неэстетического вида.

1.3 Плюсы и минусы

Регистры как виды приборов имеют множество плюсов. Среди таковых:

1. Высокий уровень надежности системы при соблюдении всех требований по установке.
2. Простой расчет, изготовление, монтаж даже при установке образцов самодельных, имеющих необходимые характеристики.
3. Длительный срок эксплуатации конструкции – в среднем, 25 лет.
4. Возможность установки таких изделий в различных типах систем.

К сожалению, различные типы подобных приборов имеют и собственные минусы. К таковым можно отнести низкий показатель теплоотдачи, неэстетический вид, который имеет теплообменник, часто портящий дизайн комнаты, а также высокую стоимость монтажа и необходимость использовать сварку при установке подобной конструкции.

2 Монтаж регистра отопления

Все виды регистров, за исключением алюминиевого, предполагают установку в систему путем сварки. Установка его проводится как можно ближе к полу, чтобы базовые характеристики конструкции могли проявиться по максимуму.

Для увеличения теплоотдачи желательно установить дополнительные отражающие экраны за прибором. При этом рекомендуется делать уклон не менее 0,05% по движению теплоносителя, и ваш расчет это должен учесть.

Правильная и быстрая установка регистра возможна при предварительной подготовке схемы деталей. Вам в дальнейшем нужно будет просто последовательно сваривать части конструкции или крепить их фланцевым соединением, чтобы получить нужную систему. Перед запуском ее нужно будет тщательно проверить все соединения, и только после этого проводить подключение к сети.

Пример установки регистра отопления

Обратите внимание: производство всех ныне на рынке представленных регистров позволяет подобрать различные варианты практически для каждой системы отопления.

Однако их разумное использование будет возможным только в том случае, если пользователь учтет все технические характеристики, которые имеет теплообменник, и сможет подобрать их оптимальные вариации для каждого конкретного случая. Для этого ему нужно учесть в первую очередь особенности предварительного расчета конструкции и дальнейшего монтажа.

2.1 Расчет регистра отопления

Базовый расчёт под теплообменник и для тех, кто осуществляет монтаж системы своими руками, и для тех, кто готовит монтаж фабричных заготовок, очень прост. Элементарный расчет можно будет сделать таким образом: учитываем, что для комнаты площадью примерно 20 квадратных метров и высотой потолка не более 3-х метров для качественного обогрева нужно 20 метров стальной трубы.

Диаметр лучше выбирать в 60 мм, он прост для работы и позволяет проводить установку даже самостоятельно, делая расчет максимально простым.

Схема движения в регистре отопления

Далее задаем количество помещений, в которых нужен подобный теплообменник. Поскольку приведенная основная формула справедлива для всех этажей, а также помещений с окнами и дверями, для получения конечного результата будет достаточно просто перемножить их количество. Расчет готов. Останется только сварить трубы и провести монтаж.

2.2 Создание своими руками

Если монтаж готовой конструкции кажется вам делом достаточно дорогим, вы вполне можете сварить теплообменник своими руками. Сделать это не сложно, однако же потребуется определенный опыт работы со сварочным оборудованием.

Кроме того, нужно приобрести трубы-заготовки, работать проще всего будет со стальными. Действовать при работе нужно так:

1. Делаем расчет для единицы системы.
2. Нарезаем трубы нужного размера из заготовок. Проверяем их изнутри, если нужно – зачищаем.
3. Далее нужно сварить трубы с заглушками.
4. Готовим более мелкие трубки-соединители, а также краны для спуска воздуха.
5. Далее нужно последовательно сварить элементы конструкции, проверяя качество соединения.
6. Готовую систему окрашиваем. Устанавливаем на стену специальные экраны, затем монтируем сам теплообменник.

Такую конструкцию, созданную своими руками, можно установить и на даче, и в загородном доме, и в рабочем цеху. Срок службы ее, если вы все элементы при работе своими руками выполнили правильно, составит не менее 25 лет.

2.3 Регистр отопления (видео)